新疆準噶爾盆地早白堊世烏爾禾翼龍動物群中發現世界最大亞洲足跡

烏爾禾黃羊泉水庫足跡化石野外平面分佈及足跡線條圖

跟墊亞洲足跡野外化石照片、模型及線條圖

據中國科學院古脊椎動物與古人類研究所:近期,《科學通報》線上發表了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所汪筱林團隊關於新疆準噶爾盆地早白堊世烏爾禾翼龍動物群中新發現的獸腳類恐龍足跡研究進展,新發現的兩類恐龍足跡均被歸入亞洲足跡屬。

亞洲足跡屬最早由Matsukawa等人2005年在日本下白堊統地層中發現,模式種為跟墊亞洲足跡,其主要特點是具有明顯清晰的蹠趾墊印跡,代表了獸腳類恐龍的足跡型別。我國學者在內蒙古鄂托克下白堊統地層中發現了豐富的亞洲足跡,在河北和山東下白堊統地層中也有零星發現,但儲存較差。

新疆準噶爾盆地烏爾禾翼龍動物群的發現和研究始於20世紀60年代。1963年,新疆石油地質工作者在克拉瑪依烏爾禾下白堊統吐谷魯群地層中採集了一批脊椎動物化石,由楊鍾健研究命名為魏氏準噶爾翼龍,這是我國第一具較完整的翼龍化石骨架。1964年中科院古脊椎所組織新疆古生物考察隊,對烏爾禾地區進行了進一步的野外調查和發掘,發現了大量翼龍及其他脊椎動物如龜鱉類、鱷類、蛇頸龍類和多種恐龍化石等,證明烏爾禾地區是一個富含早白堊世陸生脊椎動物化石的新地點。1973年,楊鍾健等將這一脊椎動物化石群命名為烏爾禾翼龍動物群,並對其中的翼龍、恐龍和龜鱉類等化石及地層進行了研究。

2006年以來,汪筱林帶領的中科院古脊椎所科考隊,對新疆天山南北的吐哈盆地和準噶爾盆地等中生代古生物和地層進行了十多年的連續考察,在哈密盆地發現了早白堊世哈密翼龍動物群及共生的大量翼龍、恐龍、鳥類等足跡化石,在準噶爾盆地西北緣的烏爾禾及相鄰地區,除了發現豐富的翼龍、恐龍等骨骼化石外,還發現了多個層位儲存的大量的翼龍、恐龍、鳥類和龜鱉類足跡組成的足跡化石群,極大的豐富了動物群的化石型別和組成。近年來, 我國學者也報道了陳列於烏爾禾魔鬼城奇石館中零星的足跡化石,但其準確地點和層位尚有待進一步考證。此次研究除了對新發現的獸腳類足跡進行系統形態學描述外,還簡要分析了造跡恐龍的個體大小、行為習性和形成足跡的古環境背景等。

獸腳類恐龍足跡儲存在長約12 m寬約7 m,面積約80平方米的灰綠色細粒砂岩層面上,地層近於水平。足跡化石層有上下兩層,上部層面儲存了6個足跡,下部層面僅出露了7個足跡,共組成3條行跡和4個孤立足跡。上部層面同時還儲存了對稱波痕和2條蟲跡。根據野外對比,足跡化石賦存在吐谷魯群中部的勝金口組上部。

透過對足跡、行跡特徵的詳細觀察研究,識別出大小兩種三趾型足跡型別。大型足跡在上部層面組成一條行跡和2個孤立足跡,在下部層面也有兩個孤立足跡,足跡呈趾行式、無拇趾印跡和尾跡、足跡為軸對稱圖形、V字形、具有非常明顯的蹠趾墊印跡,蹠趾墊呈近似橢圓形,足跡全長47~56 cm,寬31~42cm,趾間角近似相等,外側趾間角在49.00°~55.34°之間,Ⅲ趾略長於Ⅱ趾,明顯長於Ⅳ趾,Ⅲ趾第3個趾墊向Ⅳ趾方向彎曲,趾墊式為3-3-2,爪尖較鈍,趾尖三角形長寬比 很小,在0.34~0.37之間,單步長164~180 cm,復步長為328~336 cm。中型足跡在下部層面組成兩條行跡,一些特徵與大型三趾型足跡一致,但化石相對較小,比大型足跡小一半左右,足跡全長21-27 cm,寬18-20cm,外側趾間角在46.63°~51.40°,趾墊式為3-3-3。

從足跡的大小和形態特徵分析,所有足跡與實雷龍足跡科特徵相似。透過對實雷龍足跡科已知的6個屬的正型標本和1個屬種未定成員的對比,依據其三趾型、趾行式、接近軸對稱圖形、V字形、具有明顯的蹠趾墊、足跡長大於寬等,兩種足跡型別均歸於亞洲足跡屬。由於大型足跡個體大、II和Ⅲ趾近於等長、Ⅲ趾第3個趾墊向Ⅳ趾方向彎曲、趾間角近等與已知的亞洲足跡屬的兩個種相區別,因此建立亞洲足跡屬一新種——牛氏亞洲足跡,種名贈予足跡的主要發現者牛春旺先生。這一亞洲足跡新種比已知最大的亞洲足跡大約1.5倍,是亞洲足跡屬中最大的型別。中型足跡歸入已知的跟墊亞洲足跡。

根據前人的經驗公式,通過後足足長可以對造跡恐龍的臀高和體長進行估算。一般來說獸腳類恐龍的臀高約為後足足長的4倍,體長約為臀高的2.63倍。據此推算牛氏亞洲足跡造跡恐龍的臀高約為2.3 m,體長近6 m,屬於大型獸腳類恐龍。跟墊亞洲足跡造跡恐龍的臀高約為1 m,體長約為2.5 m。根據臀高和復步長等數值,也可根據經驗公式進一步對恐龍的行走速度進行估算,其中牛氏亞洲足跡造跡恐龍的行走速度約為8 Km/h,跟墊亞洲足跡造跡者的速度約為6.5 Km/h。一般認為,復步長和臀高比值得出的相對復步長如果大於2,屬於快速行走和奔跑狀態,反之則屬於緩慢行走狀態,由於兩類造跡恐龍的相對復步長都小於2,因此都處於漫步的狀態。

根據足跡層面儲存的對稱波痕、蟲跡以及足跡化石的完整儲存等特徵,推斷足跡化石是兩類造跡恐龍漫步行走於濱湖環境形成的。

本文通訊作者為汪筱林研究員,第一作者為博士生李陽,其他作者有蔣順興副研究員。本研究得到國家自然科學基金、中科院戰略先導科技專項及中科院青年創新促進會等專案的支援。

原文連結:http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/CSB/doi/10.1360/TB-2019-0513?slug=fulltext

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據中國科學報:近日,《科學通報》線上發表了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所汪筱林團隊最新科研成果。團隊發現了新疆準噶爾盆地早白堊世烏爾禾翼龍動物群中最新的獸腳類恐龍足跡,新發現的兩類恐龍足跡均被歸入亞洲足跡屬。

汪筱林告訴《中國科學報》,從足跡的大小和形態特徵分析,兩種足跡型別均歸於亞洲足跡屬。由於大型足跡與已知亞洲足跡屬的兩個種相區別,因此建立亞洲足跡屬一個新種——牛氏亞洲足跡,種名贈予足跡的主要發現者牛春旺。這一亞洲足跡新種比已知最大的亞洲足跡大約1.5倍,是目前世界上亞洲足跡屬中最大的型別。中型足跡則歸入已知的跟墊亞洲足跡。

亞洲足跡屬最早由Matsukawa等人2005年在日本下白堊統地層中發現,模式種為跟墊亞洲足跡,其主要特點是具有明顯清晰的蹠趾墊印跡,代表了獸腳類恐龍的足跡型別。我國學者在內蒙古鄂托克下白堊統地層中發現了豐富的亞洲足跡,在河北和山東下白堊統地層中也有零星發現,但儲存較差。

新疆準噶爾盆地烏爾禾翼龍動物群的發現和研究始於20世紀60年代。2006年以來,科考隊對新疆天山南北的吐哈盆地與準噶爾盆地等中生代古生物和地層連續進行十多年考察,此次研究除對新發現的獸腳類恐龍足跡進行系統形態學描述外,還簡要分析造跡恐龍的個體大小、行為習性和形成足跡的古環境背景等。

據悉,這次新發現的獸腳類恐龍足跡儲存在長約12米寬約7米、面積約80平方米的灰綠色細粒砂岩層面上,地層近於水平。足跡化石層有上下兩層,上部層面儲存6個足跡,下部層面僅出露7個足跡,共組成3條行跡和4個孤立足跡。

研究團隊透過對足跡、行跡特徵的詳細觀察研究,識別出大小兩種三趾型足跡型別:大型足跡全長47-56釐米,寬31-42釐米,單步長164-180釐米,復步長為328-336釐米;中型足跡比大型足跡小一半左右,足跡全長21-27釐米,寬18-20釐米。

據介紹,牛氏亞洲足跡造跡恐龍的臀高約2.3米,體長近6米,屬於大型獸腳類恐龍。跟墊亞洲足跡造跡恐龍的臀高約1米,體長約2.5米。進一步對恐龍的行走速度進行估算顯示,牛氏亞洲足跡、跟墊亞洲足跡的造跡恐龍行走速度分別約為每小時8公里和6.5公里。同時,根據足跡層面儲存的對稱波痕、蟲跡以及足跡化石的完整儲存等特徵,研究團隊推斷,新發現足跡化石是兩類造跡恐龍漫步行走於濱湖環境形成。

據瞭解,代表獸腳類恐龍足跡型別的亞洲足跡屬最早是2005年在日本下白堊統地層中發現,模式種為跟墊亞洲足跡。中國學者此前在內蒙古鄂托克下白堊統地層中發現豐富的亞洲足跡,在河北和山東下白堊統地層中也有零星發現,但儲存較差。

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